Kesici Takm Tala( Açsnn +lerleme Kuvveti Üzerindeki Etkisinin Ara(trlmas

Benzer belgeler
HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

BÖLÜM 2 D YOTLU DO RULTUCULAR

HAREKETL BASINÇ YÜKLEMES ALTINDAK HDROLK SLNDRN DNAMK ANALZ

BÖLÜM 3. A. Deneyin Amac

İmalat Süreçlerinde Kesme Kuvvetlerinin Belirlenmesi Dinomometre Tasarımı ve İmalatı

Kesici Uç Pah Açısının Kesme Kuvvetleri ve Kesici Takım Gerilmelerine Etkisi

Anahtar Kelimeler: Östenitik paslanmaz çelik, Kesme kuvveti, Sonlu elemanlar metodu.

AISI 304 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN TİTANYUM KARBÜR KAPLAMALI KESİCİ TAKIM İLE TORNALAMA İŞLEMİNDE KESME KUVVETLERİNİN İNCELENMESİ

AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Şartlarının Yüzey Pürüzlülük Değerlerine Etkilerinin İncelenmesi

HDROLK SLNDR DNAMK ANALZ

AISI 304 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN KURU TORNALANABİLMESİNE KESME PARAMETRELERİNİN ETKİSİ

malat Teknolojileri Dr.-Ing. Rahmi Ünal

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Frezeleme takım kompansasyonu # /49

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

TORNALAMA İŞLEMLERİNDE KESİCİ TAKIM TİTREŞİMİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

AISI 303 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENMESİNDE KESME HIZI VE İLERLEMENİN TALAŞ BİÇİMİNE ETKİSİ

SUALTI ve SUÜSTÜ GEM LER N N AKUST K Z ÇIKARTIMI

DİK KESME İŞLEMİNDE TAKIM TALAŞ ARA YÜZEYİ SICAKLIĞININ SONLU ELEMALAR YÖNTEMİYLE MODELLENMESİ

Onüçüncü Bölüm Zaman Serisi Analizi

AA5052 ALAŞIMININ İŞLENMESİNDE İŞLEME PARAMETRELERİNİN KESME KUVVETİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

KAPLAMA ÇEŞİDİ VE İŞLEME PARAMETRELERİNE BAĞLI OLARAK TAKIM-TALAŞ ARAYÜZEY SICAKLIĞI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNDEKİ DEĞİŞİM

EKG Sinyallerinde Gürültü Gidermede Ayrk Dalgack Dönüümünde Farkl Ana Dalgacklarn Ve Ayrtrma Seviyelerinin Karlatrlmas


BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

T.C. TURGUT ÖZAL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BAYINDIRLIK LER BRM FYAT ANALZLERNDEK GÜCÜ VERMLLKLERNN RDELENMES. M.Emin ÖCAL, Ali TAT ve Ercan ERD Ç.Ü., naat Mühendislii Bölümü, Adana / Türkiye

AISI 303 ÖSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİĞİN İŞLENMESİNDE KESİCİ KENAR FORMUNUN KESME KUVVETLERİ VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Talaş oluşumu. Akış çizgileri plastik deformasyonun görsel kanıtıdır. İş parçası. İş parçası. İş parçası. Takım. Takım.

Đmalat Araştırma Laboratuarı Sabancı Universitesi. Talaşlı Đmalat ve Takım Tezgahı Araştırmaları

KAPLAMALI KESİCİ TAKIMLARDA KAPLAMA MALZEMESİNİN TAKIM-TALAŞ ARA YÜZEY SICAKLIĞI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI ÖZET

ORTAGONAL KESME İŞLEMİNDE KESİCİ TAKIM KAPLAMA MALZEMESİNİN TALAŞ KAYMA AÇISI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN MODELLENMESİ

Olas l ksal ev Stabilitesi Analizlerinde Yerel De i kenli in Etkisi

TORNA TEZGAHINDA KESME KUVVETLERİ ANALİZİ

Proje Döngüsünde Bilgi ve. Turkey - EuropeAid/126747/D/SV/TR_ Alina Maric, Hifab 1

Metal kesmeyi anlama # /71

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT LABORATUARI DENEY FÖYÜ

Tornalamada Yaklaşma Açısı ve Talaş Açısına Bağlı Tırlama Titreşimlerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkileri

AŞINMIŞ KESİCİ TAKIMLAR İLE ORTOGONAL TALAŞ KALDIRMADA KESME KUVVETLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

Ta k n Hidrografi Pik Debilerinin Köprü Orta Ayaklar Etraf nda Meydana Gelen Nihai Oyulmalara Etkisinin Deneysel Olarak Ara t r lmas

BİLGİSAYAR PROGRAMLARI YARDIMIYLA ŞEV DURAYLILIK ANALİZLERİ * Software Aided Slope Stability Analysis*

2. Amaç: Çekme testi yapılarak malzemenin elastiklik modülünün bulunması

PVD VE CVD KAPLAMALI SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIMLARIN İŞLEME PARAMETERLERİNE BAĞLI OLARAK YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

TAKIM ÖMRÜ MODELLERİNDE SERMET KESİCİ TAKIMLAR İÇİN n ÜSTEL DEĞERLERİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Homojen Sonlu evlerde Kritik Güvenlik Say s n n Pratik Ba nt larla Tahmin Edilmesi

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

Türkiye - EuropeAid/126747/D/SV/TR_ Alina Maric, Hifab 1

KENT KARAYOLLARINDA KAPAS TEN N BULANIK MANTIK LE MODELLENMES CAPACITY MODELLING OF URBAN HIGHWAYS BY FUZZY LOGIC

TORNALAMADA DEĞİŞKEN İLERLEMENİN BAŞLANGIÇ AŞINMASINA OLAN ETKİLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Döküm Yöntemleri. Dr.-Ing. Rahmi Ünal

ASMOLEN UYGULAMALARI

AA1050A VE AA3003 ALÜMNYUM ALAIMLARINDA TERMOMEKANK PROSESLERN EKLLENDRLEBLRLE ETKS

DENEY 2 ANKASTRE KİRİŞLERDE GERİNİM ÖLÇÜMLERİ

L-Moment Yöntemi le Bölgesel Ta k n Frekans Analizi ve Genelle tirilmi Lojistik Da l m le Do u Karadeniz Havzas Örne i

Mali Yönetim ve Denetim Dergisinin May s-haziran 2008 tarihli 50. say nda yay nlanm r.

KÜRESEL GRAFİTLİ DÖKME DEMİRLERİN SON BİTİRME OPERASYONLARININ ANALİZİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA A STUDY ON ANALYSIS OF FINISH OPERATIONS OF DUCTILE IRON

KESİCİ TAKIM AŞINMASI VE İŞ MALZEMESİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE KESME KUVVETLERİNE ETKİSİ

Ç 5140 Çeliğinin Mekanik Özelliklerinin Takım Aşınması ve Kesme Kuvvetlerine Etkisinin İncelenmesi

KESME PARAMETRELERİNİN FREZELEMEDE OLUŞAN KESME KUVVETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ ÖZET

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

KIRSAL ÇEVRE ve ORMANCILIK SORUNLARI ARATIRMA DERNE The Research Association of Rural Environment and Forestry

MER A YLETRME ve EROZYON ÖNLEME ENTEGRE PROJES (YENMEHMETL- POLATLI)

Tangram Etkinlii ile Çevre ve Alan Hesab *

KAPLAMASIZ SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIM VE KESME PARAMETRELERİNİN YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

GGG 90 Küresel Grafitli Dökme Demirin İşlenebilirliğinin Kesme Kuvvetleri ve Yüzey Pürüzlülüğü Açısından Değerlendirilmesi

İŞLEME PARAMETRELERİNDEN KESME HIZININ INCONEL 718 SÜPER ALAŞIMIN İŞLENEBİLİRLİĞİNE ETKİSİ

INCONEL 718 SÜPER ALAŞIMININ İŞLENMESİNDE KESME PARAMETERELERİNİN KESME KUVVETİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

WATTPILOTE ÖLÇME VE KONTROL SİSTEMLERİ.

AMEL YATHANEDE KULLANILAN HASSAS C HAZ VE CERRAH ALETLER N

ÇELK KUMA PANELLERNN ISINMA DAVRANILARI

ETK N D NAM K ANAL Z YÖNTEM VE UYGULAMASI EFFECTIVE DYNAMIC ANALYSIS METHOD AND ITS APPLICATION FOR HIGH SPEED RAILWAY BRIDGES

ENDÜSTRYE YÖNELK BLGSAYAR DESTEKL TASARIM

Geçiş Eğrisi Olarak 4.Dereceden Parabol Geçi E risi Olarak 4.Dereceden Parabol

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

RADÜSLÜ VE PAHLI KESİCİ KENAR MİKRO GEOMETRİLERİNİN KESME KUVVETİ TAKIM SICAKLIĞI VE TAKIM AŞINMASINA ETKİSİ

Yaşam Bilimleri Dergisi; Cilt 5 Sayı 2 (2015) Journal of Life Sciences; Volume 5 Number 2 (2015)

TORNALAMA İŞLEMİ PARAMETRELERİNİN DENEYSEL VE NÜMERİK ÇALIŞMALARLA İNCELENMESİ

M. Haluk ÇEL4K, Mehmet ORHAN, Ali Hikmet U8URLU Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yap Bölümü Teknikokullar, ANKARA ÖZET

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR II DERSİ

KAPLAMASIZ SEMENTİT KARBÜR KESİCİ TAKIMLARDA TAKIM-TALAŞ ARA YÜZEY SICAKLIĞININ DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

P I. R dir. Bu de er stator sarg lar n direnci. : Stator bir faz sarg n a.c. omik direncini ( ) göstermektedir.

1.1 FET Çal³ma Bölgeleri. Elektronik-I Laboratuvar 6. Deney. Ad-Soyad: mza: Grup No: JFET; jonksiyon FET. MOSFET; metal-oksit yar iletken FET

Endüstri Meslek Lisesi Örencilerinin Yetenek lgi ve Deerleri le Okuduklar Bölümler Arasndaki li"ki

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

Polimerler ile Stabilize Edilmi Kumlar n Kesme Kutusu Deneyleri ile Kayma Mukavemetinin Belirlenmesi

PATLAYICILAR LE KONTROLLÜ YIKIMI

AISI 1040 çeliğin tornalamasında kesme parametrelerinin kesme kuvvetine etkisi

1) Ekonominin Genel Durumu ve Piyasalar:

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

H20 PANEL S STEM Her tür projeye uygun, güvenilir, sa lam ekonomik kolon ve perde kal b

TEKSTLDE KULLANILAN SUYUN ÖNEM VE ÖRNEK BR LETMEDE YAPILAN SU ANALZ ÇALIMALARI

3 1 x 2 ( ) 2 = E) f( x) ... Bir sigorta portföyünde, t poliçe yln göstermek üzere, sigortal saysnn

DÜZLEM ÇUBUK ELEMAN RİJİTLİK MATRİSİNİN DENEYSEL OLARAK BELİRLENMESİ

HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ HACETTEPE ASO 1.OSB MESLEK YÜKSEKOKULU HMK 211 CNC TORNA TEKNOLOJİSİ

FREZEYLE TORNALAMA YÖNTEMİNİN SÜREÇ MODELLEMESİ

SERT KAYAÇLARDA DELNEBLRLK TAYN

Sinterleme. İstenilen mikroyapı özelliklerine sahip ürün eldesi için yaş ürünler fırında bir ısıl işleme tabi tutulurlar bu prosese sinterleme denir.

Transkript:

Politeknik Dergisi Journal of Polytechnic Cilt: 8 Say: 4 s. 323-328, 2005 Vol: 8 No: 4 pp. 323-328, 2005 Kesici Takm Tala( Açsnn +lerleme Kuvveti Üzerindeki Etkisinin Ara(trlmas Mustafa GÜNAY, Ulvi 5EKER Gazi Üniversitesi Teknik E7itim Fakültesi, Makina E7itimi Bölümü 06500 Teknikokullar, ANKARA ÖZET Takm tala( açsnn, tala( kaldrma sürecinde olu(an kesme kuvvetleri açsndan ikinci derecede öneme sahip olan ilerleme kuvveti üzerindeki etkisinin de7erlendirilmesi amacyla yaplan bu çal(mada, kesme kuvvetlerinin (F c ve F f ) deneysel olarak belirlenebilmesi için Bilgisayarl Saysal Denetimli (BSD) torna tezgahna ba7lanabilen bir dinamometre tasarm ve imalat gerçekle(tirilmi(tir. Dinamometre üzerinde bulunan 2 adet kiri( tipi yük hücresi yardmyla kesici takmda kesme kuvvetleriyle olu(an yer de7i(tirmelerin sezilebilmesi mümkün olmu(tur. Deneysel çal(malarda, AISI 1040 çelik malzeme kullanlarak, 5 farkl kesme hznda, ilerleme ve tala( derinli7i sabit tutularak, negatiften pozitife do7ru 8 farkl tala( açs için kesme kuvvetleri belirlenmi(tir. Ayrca, teorik olarak hesaplanan ilerleme kuvvetleri ile deneysel olarak elde edilen de7erler kar(la(trlm(tr. Yaplan de7erlendirme sonucunda, ilerleme kuvvetinin (F f ) 0 0 lik tala( açsnda en küçük de7erine ula(t7 gözlenmi(tir. Deneysel ve teorik olarak elde edilen ilerleme kuvvetleri arasnda ortalama 0.69 gibi bir oran tespit edilmi(tir. Anahtar Kelimeler: Tala( Açs, +lerleme Kuvveti, Dinamometre, +lerleme Kuvveti, Kesme Kuvveti Investigation of the Effect of Cutting Tool Rake Angle on Feed Force ABSTRACT This paper presents a study of investigation into cutting tool rake angle effect on feed force to have secondary important during machining. For this purpose, a dynamometer was designed and manufactured for experimental determination of the cutting forces and mounted to a CNC turning centre. With the help of two beam type load cells suitably located on the dynamometer, it became possible to sense the cutting tool deflections due to the cutting forces. AISI 1040 was used as the workpiece material. Cutting forces (F c and F f ) were measured with eight different rake angles changing from negative to positive values at five different cutting speeds. For all the tests, dept of cut and feed rate were kept constant. In addition, theoretically calculated feed force results were compared with the experimentally obtained ones. The lowest feed force (F f ) was observed when the rake angle was zero degree. Theoretically calculated and experimentally obtained F f ratio was found to be mean 0.69. Key Words: Rake Angle, Feed Force, Dynamometer, Feed Force, Cutting Force 1. GR Tala(l üretimdeki takm tezgahlarnn, kendilerinden beklenen fonksiyonlarn yerine getirebilmeleri için, tasarmnn ve imalatnn amaca uygun olarak yaplmas gerekir. Tezgahn mekanik yaps, üzerinde bulunan takm ve aparatlar, tezgahn rijitli7ini bozmadan ta(yabilmelidir. Daha da önemlisi, tezgah çal(rken kesici takma gelen kesme kuvvetlerinin etkisiyle tezgah parçalar istenilmeyen (ekilde deforme olmamaldr. Tezgahn uzun ömürlü olabilmesi için özellikle hareketli parçalarn çal(ma yüzeylerinin a(nmas önlenmelidir. Tala( kaldrmadan dolay meydana gelen kesme kuvvetlerinin güvenle kar(lanabilmesi için kesici takmn dayanm özellikleri çok iyi ara(trlmaldr (1). Ayn zamanda metaller ve metal ala(mlarnn i(lenmesinde kullanlan takmlarn kesici kenarlar yeterince keskin olmasna ra7men, tala( kaldrma srasnda olu(an gerilmeler kar(snda oldukça zorlanmaktadrlar. Bu sebeple takmn dayanabilece7i optimum kesit ve kesmeyi kolayla(tracak ideal açlar (ideal takm geometrisi) bulmak için de pek çok ara(trma yaplm(tr (2). Tala( kaldrma annda olu(an kuvvetlerden biri olan kesme kuvvetlerinin ölçülmesi, takm tasarmn optimize etmede de faydal olup, kesmenin bilimsel analizi için de gereklidir. Son yllarda kesici takma etki eden kuvvetlerin yeterli hassasiyette ölçülmesi için pek çok dinamometre geli(tirilmi(tir. Kullanlan metotlarn ço7unlu7u yük altnda takmn elastik yer de7i(tirmesinin ölçülmesi esasna dayanmaktadr (3). Bu çal(mada, BSD torna tezgahnda tala( kaldrma srasnda olu(an ilerleme kuvvetinin tala( açsna göre de7i(imi incelenmi(tir. Bunun için kesme kuvvetlerini ölçmek ve bu kuvvetlerin tala( açs ile nasl de- 7i(ti7ini belirlemek amac ile tasarlanan ve imal edilen bir dinamometre kullanlarak, AISI 1040 çeli7i üzerinde yaplan deneylerle tala( açsnn ilerleme kuvveti üzerindeki etkisi de7erlendirilmi(tir. 323

Mustafa GÜNAY, Ulvi 5EKER / POL+TEKN+K DERG+S+, C+LT 8, SAYI 4, 2005 2. MATERYAL VE METOT 2.1. Deney Düzene)i Ve Deney Numuneleri Öncelikle, gerinim ölçer esasl yük hücreleri kullanlarak bir analog dinamometrenin imal edilmesi ve bunun bilgisayar ba7lantsnn yaplmas gerçekle(tirilmi(tir(3). Tasarlanan bu sistemde dinamometreden alnan analog verileri saysal olarak bilgisayar ortamnda de7erlendirebilmek amacyla Genie isimli bir paket program kullanlm(tr. Olu(turulan sisteme ait donanm 5ekil 1 de (ematik olarak gösterilmi(tir. 2.2. Kesici Tak4m ve Kesme Parametreleri Deney düzene7inin yerle(tirildi7i ve deneylerin yapld7 takm tezgah, TC-35 JOHNFORD CNC torna tezgahdr. Kesme kuvvetleri ölçümünde kesici takm çifti olarak ISO 5608 e uygun olarak STELLRAM ürünü olan SSBCR 2525 M12 takm tutucu, ISO 1832 ye uygun olarak SCMW 12M508-S2F ve SCMT 12M508-S3X7 sementit karbür kesici takm kullanlm(tr. Sementit karbür kesici takmlarn kalitesi ayn (P20) olmasna ra7men tala( açlar farkldr. SCMW 12M508-S2F sementit karbür kesici takm 0º Fc ve Ff için yük hücreleri ADAM-3016 Isolated Gerinim ölçer Input Module Fc Ff 5ekil 1. Deney düzene7i. PCL-812PG I/O Card PC & Software Ölçme sisteminin temelini olu(turan asl kesme kuvveti (F c ) ve ilerleme kuvvetini (F f ) ayr ayr ölçebilmek amacyla iki adet kiri( tipi yük hücresi kullanlm(- tr. Sistemde kullanlan yük hücrelerinin çal(ma prensibi, özel olarak köprü devresi ba7lantlar yaplm( olarak yük hücresi içerisine yerle(tirilen gerinim ölçerlerin kiri( tipi yük hücresi ucunda olu(an yer de7i(tirmelerin alglanmas esasna dayanr. Yük hücrelerinin analog girdisi kuvvet (N) olup çk( gerilim (V) cinsindendir. Sistemin kalibrasyonunda, yük hücresi üretici firmann kalibrasyon verileri kullanlm(tr. AISI 1040 çeli7inden hazrlanan deney numuneleri Ø40x200 mm ölçülerinde olup malzemenin yaps ve özellikleri Çizelge 1 de verilmi(tir. Malzemenin d( yüzeyi, olas d( yüzey tabaka sertle(mesi ihtimaline kar(lk, 0.5 mm tala( derinli7i verilerek geleneksel bir torna tezgahnda silindirik tornalama i(lemine tabi tutulmu( ve d( yüzeylerdeki olumsuzluklar giderilmi(tir. Çizelge 1. Deney numunelerinin yap ve özellikleri. Kimyasal kompozisyon(%) Mekanik ve Fiziksel Özellikleri C 0.329 Çekme Gerilmesi (MPa) 640 Si 0.220 Akma Gerilmesi (MPa) 408 Mn 0.693 Sertlik (BHN) 201 P 0.0091 Uzama (%) 18 S 0.071 Elastisite Modülü 200 Al 0.0186 Kayma Modülü 80 Fe 98.07 Yo7unluk (g/cm 3 ) 1.845 tala( açsna sahip iken SCMT 12M508-S2X7 sementit karbür kesici takmn tala( açs 7º dir. Her iki takmn da bo(luk açs de7eri 7º dir. Fakat 0º tala( açsna sahip SCMW formdaki sementit karbür kesici takmn tala( açs dinamometrenin açl sistemi ile 7º nin üzerine çkartld7nda, bo(luk açs 0º nin altna dü(mektedir. Bu nedenle 7º ve üzeri tala( açs de7erleri için 7º lik tala( açsna sahip SCMT formundaki sementit karbür kesici takm kullanlm(tr. Deneylerde kullanlacak kesme parametrelerinin seçiminde, yük hücrelerinin çal(ma aral7 esas alnm(tr. Kesme parametreleri için, yük hücrelerinin çal(ma aral7n a(mayacak (ekilde takm üretici firmann önerdi7i kesme hz baz alnarak ISO 3685 te önerildi7i (ekilde be( farkl kesme hz belirlenirken, 0.8 mm kesici takm uç yarçapna uygun olarak tala( derinli7i ve ilerleme (a=2.5 mm, f=0.25 mm/dev) için bu standardn önerdi7i referans de7erler seçilmi(tir. Deneylerde, numuneler üzerinden 100 mm uzunlu7unda tala( kaldrlarak ölçüm yaplm(tr. 2.3. Kesme Kuvvetleri ve Teorik Hesaplamalar 5ekil 2 de torna tezgahnda takm üzerine etki eden kuvvet bile(enleri gösterilmektedir. Bunlar; takm/tala( yüzeyi üzerine etki eden, kesme ucuna dik V yönündeki kuvvetin bile(eni kesme kuvveti (F c ) olarak adlandrlr. F c, kesme hz vektörü do7rultusunda etkiyen asl kesme kuvveti olup genellikle olu(an kuvvetle- 324

KES+C+ TAKIM TALA5 AÇISININ +LERLEME KUVVET+ ÜZER+NDEK+ ETK+S+N+N / POL+TEKN+K DERG+S+, C+LT 8, SAYI 4, 2005 rin en büyü7üdür. +lerleme do7rultusuna paralel yönde takm üzerine etkiyen kuvvet bile(eni ilerleme kuvveti (F f ) olup, bu kuvvet genelde F c kuvvetinin yakla(k %55 ne kadar çkabilmektedir. Radyal yönde takm i( parçasndan uzakla(trmaya çal(an, i(lenmi( yüzeye dik etki eden pasif kuvvet (F p ) ise üçüncü kuvvet bile(enidir (4). Fc 5ekil 2. Tornada olu(an kesme kuvvetleri (2) Kienzle ye göre asl kesme kuvveti, tala( kesiti ile i(lenen malzemenin özgül kesme direncinin çarpm esasna dayanr (5). F A = (1) c k s Tala(l imalatta takm tezgahlarnn pek ço7u için kesme kuvveti ve buna ba7l kesme gücünü hesaplamak için F c bu esasa göre belirlenir. Bu hesaplamada, tala( geometrisi de büyük önem ta(maktadr. Tala( kesitini belirleyen en önemli faktör 5ekil 3 de gösterilen kesici takmn yana(ma açs (K r ) dr. R Takm 5ekil 3. Tala( kesitinin yana(ma açs ile ili(kisi (2). 5ekil 3 deki taral alan tala( kesitini ifade etti7ine göre; A = h b 0 (2) h = f sin (3) b a sin K r K r = (4) F Asl kesme kuvveti (F c ) nin hesaplanmasnda kullanlan özgül kesme direnci ise; k11 k s = (5) m h ampirik ba7nts ile bulunur. Bu ba7ntdaki k 11 ifadesi h=1 mm ve b=1 mm olan bir kesitin özgül kesme kuvvetini ifade eder. m ise i(lenen malzemenin k 11 de7eri ile h de7eri arasndaki logaritmik ili(kiyi gösteren e7rinin karakteristik e7imidir. Malzeme cinsine ba7l olarak sabit bir de7erdir. Buna göre tala( kalnl7nn (h) artan de7erlerine kar(lk malzemenin özgül kesme direnci (k s ) azalmaktadr. m de7eri ise her malzeme için farkl de7er ta(maktadr. Yaplan pek çok deneysel ara(trmann ortaya koydu7u sonuçlara göre, tala( kaldrma srasnda asl kesme kuvveti (F c ) ni etkileyen de7i(ik faktörler söz konusudur. Bunlarn en önemlileri: Tala( açs faktörü (k ), kesme hz faktörü (k v ), takm a(nma faktörü (k a ) ve takm malzemesi faktörü (k t ) dir. Tala( açs düzeltme faktörü deneysel olarak elde edilmi( a(a7daki e(itlikte hesaplanabilir (5). C 1.5 k = (6) 100 Burada, : takmn efektif tala( açs, C: tala( açs sabittir. C de7erleri, çelik malzemenin i(lenmesi için 109, döküm ve benzeri di7er malzemeler için 103 olarak alnmaktadr (5). Bu faktörler de dikkate alnarak a(a7daki e(itlikteki asl kesme kuvveti denklemi elde edilmi(tir (5). F c = A0 k s kv k k a kt (7) Tala( kaldrma esnasnda olu(an kuvvetlerin tayini için ampirik ifadeler çe(itli ara(trmalar sonucu ortaya konulmu( olmakla beraber, bu kuvvetlerin ölçülerek belirlenmesi en etkili yoldur. Bu çal(mada, deneysel olarak ölçülen F c de7erleri E(itlik 7 ile hesaplanan teorik de7erler ile kar(la(trlm(tr. +lerleme kuvveti (F f ) ve pasif kuvvet (F p ) için kesin de7erler olmamakla F c ye ba7l olarak yakla(k; F f X (0.2-0.3)F c (8) F p X (0.1-0.2)F c (9) ba7ntlaryla hesaplanr (5). 3. DENEY SONUÇLARI VE TARTIMA Tala( kaldrma srasnda kesme kuvvetlerini etkileyen en önemli faktörlerden birisi de takm/tala( temas uzunlu7udur. Takm/tala( temas uzunlu7unun kesme kuvvetleri üzerinde önemli bir etkiye sahip oldu7u bilinmektedir (4). Temas uzunlu7unun azalmas ile birlikte kesme kuvvetleri dü(erken, temas uzunlu7unun artmas ile sürtünmenin de artmas, kesme kuvvetlerinin artmasna sebep olmaktadr. Takm geometrisini 325

Mustafa GÜNAY, Ulvi 5EKER / POL+TEKN+K DERG+S+, C+LT 8, SAYI 4, 2005 olu(turan elemanlardan, özellikle tala( açs, bu temas bölgesinin belirlenmesinde önemli bir rol oynamaktadr. Tala( açs için genellikle optimum bir de7er mevcut olup bu de7erin gere7inden büyük seçilmesi kesici ucun dayanm üzerinde olumsuz etki yapaca7ndan a(nma sürecini hzlandrr. A(nma ile birlikte bo(luk yüzeyindeki temas artarak kesme kuvvetlerinin de artmasna sebep olabilir. Ancak tala( açsnn pozitif olarak belirli de7erlere kadar artrlmas, takmn tala( yüzeyinde takm/tala( temas uzunlu7unun ksalmasna neden olaca- 7ndan kesme kuvvetlerinde bir azalma olmas beklenmektedir. Özellikle, negatif tala( açlarnda artan temas alan ve sürüklenen tala( hacminin artmas kesme kuvvetleri ve s olu(umunu çok fazla etkilemektedir (6-13). E(itlik 7 de tala( açsnn bu tarzdaki etkisi modellenmi(tir. Bu yakla(m kesme kuvvetlerinin teorik olarak hesaplanmasnda yaygn olarak kullanlmaktadr. Bu çal(mada bu teorik yakla(m temel alnarak, tala( açsndaki de7i(ime ba7l olarak kesme kuvvetlerindeki de7i(imin deneysel olarak belirlenmesi ve teorik yakla(mn do7rulu7unun ara(trlmas hedeflenmi(tir. Sabit tala( derinli7i (2.5 mm) ve sabit ilerleme (0.25mm/dev) kullanlarak, be( farkl kesme hznda (80, 100, 120, 150 ve 180 m/min) tala( açsnn -5 den +12.5 ye kadar sekiz farkl de7erinde yaplan tala( kaldrma deneyleri sonucunda elde edilen ilerleme kuvveti de7erleri Çizelge 2 de gösterilmi(tir. 3.1. Tala; Aç4s4n4n lerleme Kuvveti (F f ) Üzerindeki Etkisinin De)erlendirilmesi Tasarlanan ve imal edilen dinamometre ile asl kesme kuvveti F c nin yan sra, kesme kuvvetleri arasnda ikinci derecede bir öneme sahip ilerleme kuvveti F f nin de ölçülebilmesi mümkün olmu(tur. Deneysel ölçümlerle elde edilen ve Çizelge 2 de listelenen ilerleme kuvvetinin, farkl kesme hzlarnda tala( açsna ba7l olarak de7i(imi 5ekil 4 deki grafikde bir arada gösterilmi(tir. Çizelge 2. Tala( açs ve kesme parametrelerine göre deneysel ve teorik olarak ilerleme kuvvetlerindeki de7i- (im. Kesme hz V (m/min) 80 100 120 150 180 Tala( açs Y ([) Deneysel ölçülen F f (N) Teorik hesaplanan F f (N) Teo./Den. F f (%) -5 852.284 549.459 0.65-2.5 826.799 531.772 0.64 0 557.244 514.086 0.92 2.5 616.545 496.399 0.81 5 704.273 478.713 0.68 7.5 768.477 457.489 0.59 10 729.759 443.340 0.61 12.5 662.125 424.475 0.64-5 831.209 538.685 0.65-2.5 807.684 521.345 0.65 0 551.853 504.006 0.91 2.5 598.902 486.666 0.81 5 770.928 469.326 0.61 7.5 761.615 448.519 0.59 10 722.898 434.47 0.60 12.5 664.085 416.151 0.62-5 801.313 533.298 0.66-2.5 789.061 516.132 0.65 0 510.684 498.965 0.97 2.5 594.001 481.799 0.81 5 742.501 464.633 0.63 7.5 752.303 444.034 0.59 10 714.076 430.300 0.60 12.5 660.165 411.990 0.62-5 816.506 522.524 0.64-2.5 773.868 505.705 0.65 0 483.239 488.885 1.01 2.5 582.239 472.066 0.81 5 716.526 455.246 0.63 7.5 749.363 435.063 0.58 10 720.938 421.608 0.58 12.5 676.829 403.667 0.60-5 791.021 517.138 0.65-2.5 780.239 500.491 0.64 0 484.709 483.845 0.99 2.5 572.436 467.199 0.81 5 711.135 450.553 0.63 7.5 738.581 430.578 0.58 10 708.685 471.261 0.66 12.5 693.491 399.505 0.58 80 m/dk 100 m/dk 120 m/dk 150 m/dk 180 m/dk +lerleme Kuvveti F f (N) 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400-5 -2,5 0 2,5 5 7,5 10 12,5 Tala( Açs-Y ( 0 ) 5ekil 4. Farkl kesme hzlarnda, ilerleme kuvvetinin tala( açsna ba7l olarak de7i(imi. 326

KES+C+ TAKIM TALA5 AÇISININ +LERLEME KUVVET+ ÜZER+NDEK+ ETK+S+N+N / POL+TEKN+K DERG+S+, C+LT 8, SAYI 4, 2005 5ekil 4 den görülebilece7i gibi, bütün kesme hzlar için, ilerleme kuvveti F f nin, tala( açsndaki de- 7i(im kar(snda benzer özellikler sergilemektedir. Kesme hzndaki art(a ba7l olarak, genel anlamda, ilerleme kuvvetinin çok küçük miktarlarda azald7 ve ilerleme kuvvetinin kesme hzna kar( duyarll7nn dü(ük oldu7u söylenebilir. Grafik incelendi7inde ilerleme kuvveti (F f ), negatif açlarda en büyük de7erlerini alrken, özellikle 0 de oldukça küçük de7erlere dü(- mekte ve tala( açsndaki pozitif art(la beraber tekrar yükselme e7ilimine girmektedir. Be( farkl kesme hz için de elde edilen grafiklerin paralel bir davran( sergilemi( olmas, deneysel sonuçlarda çok ciddi bir hata olmad7n, F f nin tala( açsndaki de7i(im kar(snda homojen bir davran( sergiledi7ini göstermektedir. F f için gözlenen bu e7ilim, öncelikli olarak dinamometre tasarmndaki özelliklere ba7l olarak de- 7erlendirilmi(tir. Yaplan tasarmda, öncelikli olarak 0 tala( açsna sahip, kesici takm kullanlm( ve farkl tala( açlar için dinamometreye ba7lanan bir aç ölçer ile, takm bir bütün halinde döndürülerek istenen tala( açs de7erleri ayarlanm(tr. Böyle bir tasarmda ya(anan en önemli durum, takmn ön bo(luk açsnn, negatif tala( açlarnda artmas, pozitif tala( açlarnda azalmas (eklinde kendini göstermi(tir. Ancak bu de7i(imin olumsuz etkisini engellemek için, ön bo(luk açsnn en küçük de7erinin, 2.5 mm tala( derinli7i ve 0.25 mm/dev ilerleme (artlar için, takmn ön tarafndaki sürtünmeyi engelleyecek tarzda kalmas sa7lanm(tr. Bu amaçla, özellikle pozitif tala( açlarndaki daha büyük de7erlerde, ön bo(luk açsnn arzu edilen durumda kalmasn temin etmek için, +7.5 ve daha sonraki tala( açlar için, bütün özellikleri ayn (genel geometri, uç yarçap, kalite grubu vb) ama +7 tala( açsna sahip kesici takm kullanlmasna geçilmi(tir. Böylece ön bo(luk açsnn kesme kuvvetlerini etkilemesi engellenmi(tir. Her deneyde yeni bir takm kullanlmas ve her deneyde çok yüksek miktarlarda tala( kaldrlmam( olmas da, a(nma ile ya(anabilecek olumsuz etkileri en aza indirmi(tir. Bu tasarm (artlarnn olumsuz bir etkiye sahip olmad7 dü(ünülecek olursa, F f nin 0 lik tala( açsnda en dü(ük de7erlerde kalmas, bu aç durumunda deney (artlarnn en kararl oldu7u anlam ta(maktadr. Bu konu; üzerinde hala çal(lmas gereken bir özellik arz ederken, deneyler srasnda gürültü ve titre(im ölçümleri yaplarak, 0 de en kararl (artlarn elde edildi7i do7rulanmaldr. 2, 4 ve 11. kaynaklar incelendi7inde, ilerleme kuvvetinin asl kesme kuvvetine ba7l, teorik olarak belirlenebilece7i görülmektedir. +lerleme kuvvetinin, asl kesme kuvvetinin %55 ine kadar çkabilece7i vurgulanrken, teorik tahminlerde ve pratik uygulamalarda, tornalama i(lemleri için 0.2~0.3 F c kadar alnmas tavsiye edilmektedir (4, 5). Çizelge 2 den görülebilece7i gibi, ilerleme kuvvetinin teorik ve deneysel de7erleri arasnda ortalama 0.69 gibi bir orana ula(lmaktadr. Buna göre, teorik yakla(mlarda yaygn kullanlan 0.2~0.3 katsaysnn dü(ük oldu7u ve F f nin 0.3F c den daha fazla dikkate alnmas gere7ini ortaya koymaktadr. 4. SONUÇ VE ÖNERLER Tüm deneylerin ayn (artlarda yaplm( olmas, elde edilen sonuçlarn kendi arasnda tutarllk sergilemesi, tasarlanan ve imal edilen dinamometrenin söz konusu amaç için kullanlabilir oldu7unu göstermi( ve deney sonuçlarnn kendi aralarnda kar(la(trlabilmesini mümkün klm(tr. Kesme hzlarndaki art(a ba7l olarak, ilerleme kuvvetindeki azalmann çok küçük olmas, ilerleme kuvvetinin kesme hzna duyarll7nn daha az oldu7unu göstermektedir. +lerleme kuvvetinin en küçük oldu7u tala( açlar, 0 ve daha sonra +2.5 dir. Bu durum, deney (artlarnn özellikle 0 de en kararl oldu7unu göstermektedir. +lerleme kuvvetinin teorik/deneysel oran pratik uygulamalarda da F c nin 0.3 katndan daha fazla alnmas gerekti7ini göstermektedir. Deneysel çal(malar, tala( açsna ba7l olarak ilerleme kuvveti F f nin asl kesme kuvveti F c den farkl e7ilimler sergiledi7ini göstermi(tir. Özellikle 0 lik tala( açsnda elde edilen en dü(ük F f de7erleri, bu açdaki kararl deney (artlarna ba7l olarak açklanm(- tr. Ancak bu durum, yaplacak gürültü ve titre(im ölçümleri ile do7rulanmaldr. 5. TEEKKÜR Bu ara(trmann yaplmasnda desteklerinden dolay Gazi Üniversitesi, Bilimsel Ara(trma Projeleri Müdürlü7üne te(ekkür ederiz. 6. KAYNAKLAR 1. Dönerta(, M. A., Freze tezgahnda gerinim ölçme esasl, bilgisayar ba7lantl dinamometrenin tasarm ve imalat. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (1999). 2. 5eker, U., Tala(l +malatta Takm Tasarm, G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Ders Notlar, Ankara, (2000). 3. Günay, M., Tala( Kaldrma +(lemlerinde Kesici Takm Tala( Açsnn Kesme Kuvvetlerine Etkisinin Deneysel Olarak +ncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (2003). 4. 5ahin Y., Kesici takm geometrisi ve seçimi, Tala( Kaldrma Prensipleri Cilt-I, Nobel Yaynevi, Ankara, (2000). 327

Mustafa GÜNAY, Ulvi 5EKER / POL+TEKN+K DERG+S+, C+LT 8, SAYI 4, 2005 5. Mendi, F., Tornalama teorisi ve hesaplar, Takm Tezgahlar Teori Ve Hesaplar, ISBN 975-06008-0-3, Ankara, (1996). 6. Shaw, M. C., Mechanics of orthogonal cutting, Metal Cutting Principles, Oxford University Press, London, (1984). 7. Jaspers, Serge P.F.C., Metal Cutting Mechanics And Material Behaviour, PhD Thesis, Technischeuniversiteit Eindhoven, (1999). 8. Huang, L., Chen Joseph C., and Chang, T., Effect of Tool/Chip Contact Length on Orthogonal Turning Performance, Journal of Industrial Technology, 15 (2): (1999). 9. Altnta(, Y., Mechanics of Metal Cutting, Manufacturing Automation, Cambridge University Press, USA, (2000). 10. Black, S. C., Chiles, A., Lisseman A. J., Martin, S. J., Principles of Manufacture, 3nd ed., Arnold Book Company, London, (1996). 11. Modern Metal Cutting, A Practical Handbook, Sandvik Coroman, Sweden, (1994). 12. Trent, E. M., Metal Cutting, 2 nd ed., Butterwoths, London, (1984). 13. Shih, A. J., Finite element analysis of the rake angle effects in orthogonal metal cutting, International Journal Mechanical Science, 38 (1): 1-17 (1996). 328